基于占用率的体系结构脆弱因子在线计算方法

随着CMOS工艺的不断进步,单个芯片上集成的晶体管数目快速增长,使得由高能粒子和α粒子辐射产生的软错误逐渐成为影响微处理器可靠性的重要因素。通过计算体系结构脆弱因子,量化分析软错误对微处理器中不同结构的影响,已成为指导微处理器容错设计、提高系统可靠性的重要方法。体系结构脆弱因子在线计算方法,利用体系结构脆弱因子随应用程序运行而变化的特点,指导动态选择容错技术,实现可靠性与性能之间的平衡。在对已有方法分析的基础上,提出一种基于占用率的体系结构脆弱因子在线计算方法,并在Sim Alpha模拟器上进行验证。通过运行SPEC CPU2000基准测试程序,计算发射队列、重命名缓冲和存取队列的体系结构脆弱因子。实验结果表明,该方法能有效计算微处理器中不同结构的体系结构脆弱因子,与离线计算方法相比,发射队列、重排序缓存和存取队列三个体系结构脆弱因子的平均绝对误差仅为0.10、0.01和0.039。     

GROMACS 2020在ROCm平台上的移植与优化

GROMACS是应用广泛的开源分子动力学模拟软件,当前主要通过CUDA使用NVIDIA GPU进行加速计算。ROCm是一个开源的高性能异构计算平台。基于ROCm平台的HIP编程语言,首次实现了GROMACS 2020系列在ROCm平台上的完整移植。在MI50 GPU上,以一个复杂离子液体模拟算例为目标,使用GPU性能分析工具rocprof对移植代码进行了性能分析。针对MI50硬件特性,先后对成键力核函数、静电力的PME核函数和短程非成键力核函数进行了优化,优化后运行目标算例的性能相比初始版本整体上获得了约2.8倍的加速比,在 MI50上的性能高于GROMACS原版OpenCL代码60.5%,相对纯CPU版本有约2.7倍的加速比。在另外2个具有代表性算例的单结点测试以及离子液体算例的多结点扩展性测试中,优化后的代码也达到了较好的性能提升,这表明所采用的优化操作具有一定的通用性。     

一种基于PSO的多UAV协同航迹规划方法

本文针对多无人飞行器(UAV)协同执行任务的应用场景,提出了一种综合考虑任务分配和航迹规划因素的航迹规划算法。该算法借鉴微粒群算法(PSO)的思想,采用新的编码方式和优化策略。仿真实验验证了算法的有效性。     

基于脉冲神经网络与移动GPU计算的图像分类算法研究与实现

计算机视觉旨在通过计算机模拟人的视觉系统,让计算机学会"看",是人工智能、神经科学研究的一个热点。作为计算机视觉的经典任务,图像分类吸引了越来越多的研究,尤其是基于神经网络的算法在各种分类任务上表现优异。然而,传统浅层人工神经网络特征学习能力不强、生物可解释性不足,而深层神经网络存在过拟合、高功耗的缺点,因此在低功耗环境下具有生物可解释性的图像分类算法研究仍然是一个具有挑战性的任务。为了解决上述问题,结合脉冲神经网络,设计并实现了一种基于Jetson TK1和脉冲神经网络的图像分类算法。研究的主要创新点有:(1)设计了深度脉冲卷积神经网络算法,用于图像分类;(2)实现了基于CUDA改进的脉冲神经网络模型,并部署在Jetson TK1开发环境上。     

基于注意力机制的混合神经网络关系分类方法

关系分类是自然语言处理领域的一项重要语义处理任务。传统的关系分类方法通过人工设计各类特征以及各类核函数来对句子内部2个实体之间的关系进行判断。近年来,关系分类方法的主要工作集中于通过各类神经网络获取句子的语义特征表示来进行分类,以减少手动构造各类特征。在句子中,不同关键词对关系分类任务的贡献程度是不同的,然而重要的词义有可能出现在句子中的任意位置。为此,提出了一种基于注意力的混合神经网络关系分类模型来捕获重要的语义信息,用来进行关系分类,该方法是一种端到端的方法。实验结果表明了该方法的有效性。     

烯丙醇脱水共沸精馏过程的节能工艺研究

针对烯丙醇脱水共沸精馏过程能耗高的特点,本文使用专业模拟软件Aspen Plus对烯丙醇脱水工艺建立了共沸精馏稳态模型并将热泵精馏、隔壁塔分别应用到共沸精馏工艺,以能耗和年总费用为评价指标,对其进行节能优化。与常规共沸精馏对比结果为：回收期较短时（〈10年）采用共沸隔壁塔方案节能效果更明显。当回收期较长时（〉9年）热泵精馏方案经济效益更加突出。     

对于大规模系统日志的日志模式提炼算法的优化

LARGE框架是部署在中国科学院超级计算环境中的日志分析系统,通过日志收集、集中分析、结果反馈等步骤对环境中的各种日志文件进行监控和分析。在对环境中系统日志的监控过程中,系统维护人员需要通过日志模式提炼算法将大量的过往系统日志记录缩减为少量的日志模式集合。然而随着日志规模的增长以及messages日志文件的特殊性,原有的日志模式提炼算法已经难以满足对大规模日志快速处理的需要。介绍了一种对于日志模式提炼算法的优化方法,通过引入MapReduce机制实现在存在多个日志输入文件的情况下对日志处理和模式提炼的流程进行加速。实验表明,当输入文件较多时,该优化方法能够显著提高词汇一致率算法的运行速度,大幅减少运行时间。此外,还对使用词汇转换函数时的算法运行时间和提炼效果进行了验证。     

抵抗SPA攻击的分段Montgomery标量乘算法

基于Akishita在Montgomery形式椭圆曲线上计算双标量乘kP+lQ的思想,提出了一种计算三标量乘kP+lQ+tR的新算法,使运算量减少了约23%。在上述算法基础上提出一种椭圆曲线上分段计算标量乘bP的方法,通过预计算少量点,将计算bP转化为计算kP+lQ或kP+lQ+tR,并使用边信道原子化的方法使其可以抵抗简单能量分析(SPA)攻击。最后使用Magma在二进制域上对分段算法仿真,结果显示二分段算法计算速度最快,三分段算法其次,在效率上均比原始Montgomery算法提升很大。     

一种云存储环境下保障数据机密性的方法

为保证用户数据的机密性,业界普遍将数据加密后存储在云端。提出了一种云存储系统中保障数据机密性的方法,其特点有:(1)加解密系统部署于云存储服务器的前端,在客户端和云存储服务器之间对用户数据进行加解密;(2)对用户数据的加解密是实时进行的,在数据上传的传输过程中进行加密,在数据下载的传输过程中进行解密;(3)加解密系统对用户端和云服务器端是透明的。当前广泛使用的基于HTTP协议传输的云存储系统如Amazon S3、OpenStack Swift等可以直接使用该方法。测试结果表明:本方法在不降低数据传输吞吐率的基础上,能有效卸载云存储系统的数据加解密负担。     

包敦其河冲积扇全极化SAR数据同极化相关特征分析

冲积扇蕴涵气候演变信息,极化合成孔径雷达（Polarimetric Synthetic Aperture Radar-PolSAR）能够获取丰富的地表信息,更有效地提取冲积扇所在地区气候演变过程。不同极化正交基对应的同极化相关特征是反映地物特征的重要参数之一,其绝对值为同极化相关系数,辐角为相位差。利用全极化SIR-C L波段数据,提取并分析包敦其河冲积扇不同极化正交基对应的同极化相关特征,发现水平-垂直（h,v）线性正交基对应的同极化相关特征能够有效地反映该冲积扇的不同特征区域。此外,对同极化相关特征随包敦其河冲积扇地表粗糙度以及湿度的变化规律进行统计分析,结果表明（h,v）线性正交基对应的同极化相位差以及右旋-左旋（r,l）极化正交基对应的同极化相关系数对地表参数敏感,能够描述包敦其河冲积扇地表参数的变化。